水利工程用环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯性能研究

水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构及环氧树脂用量对PUA的力学性能、热稳定性能、耐溶剂性能和抗冲磨性能的影响。结果表明,环氧树脂改性PUA的拉伸强度随着环氧树脂用量增加,呈下降趋势,当加入5%时,PUA拉伸强度为103.0 MPa,材料呈强而脆的特性。环氧树脂加入提升了PUA的拉伸剪切强度,由0.25 MPa增至1.60 MPa。同时,环氧树脂改性PUA具有良好的耐水性能、耐溶剂性能、抗冲磨性能,5%环氧树脂改性PUA抗冲磨强度为800 h/(kg·m^(2))。

阻燃丙烯酸树脂涂料的制备及其性能

为解决丙烯酸树脂在使用过程中存在阻燃性能低的问题,通过超声和机械搅拌相结合的方法在丙烯酸树脂乳液中加入由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)以不同配比复合而成的膨胀型阻燃剂(IFR),制得阻燃丙烯酸树脂涂料(PA-IFR)。利用红外光谱仪、X射线衍射仪、铅笔硬度计和极限氧指数仪对PA-IFR的化学结构、透光率、硬度以及阻燃性能进行测试。结果表明:当膨胀型阻燃剂的质量分数为30%,APP/PER/MEL的配方比为2∶1∶1时,PA-IFR的硬度达到5H,极限氧指数LOI值达32.6%,属于难燃材料。

防腐涂料用水性聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯复合分散液的合成与性能

以甲苯二异氰酸酯（TDI-80）、聚醚二元醇（N220）、环氧树脂（E20）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）等为原料，通过原位聚合，制备了水性聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸（WPUEA）复合分散液．研究了体系NCO／OH总摩尔比和TMP、E20、DMPA及MMA用量对WPUEA分散液及其胶膜性能的影响．结果表明，当NCO／OH总摩尔比为1．2～1．5，TMP用量为2％～3％，E20用量为4％～6％，DMPA用量为6％～9％，MMA用量为20％～30％时，分散液储存期超过10个月，冻融循环大于5，其涂膜硬度大于0．70，拉伸强度大于10MPa，耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性等较水性聚氨酯（WPU）有明显改善．

聚氨酯丙烯酸树脂的合成与光固化涂料的性能研究

采取两步法合成聚氨酯丙烯酸树脂（ＰＵＡ）。通过改变反应条件，研究和分析了温 度、反应时间、催化剂浓度对ＰＵＡ合成的影响，得出适宜的合成条件：反应温度为７０℃（一步）／ ８０℃（二步），催化剂量为１．２％左右，反应时间为８～９ｈ；考察了ＰＵＡ紫外光固体涂料的稳定性、硬 度、附着力等基本性能。

沥青路面水性聚氨酯丙烯酸热反射涂料制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)等原料制备水性聚氨酯(WPU),通过丙烯酸单体和交联剂改性WPU制得水性聚氨酯丙烯酸(WPUA)乳液。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析WPUA的官能团,利用铅笔硬度和百格划线法对WPUA膜的硬度、附着力进行测定,利用水接触角试验对WPUA膜的疏水性能进行测试;以降温值、黏度值、光泽度作为评价指标,借助正交试验设计确定WPUA热反射涂料的最佳配方;通过室内太阳辐射模拟装置以及室外太阳照射试验对WPUA热反射涂料的降温效果进行测试。结果表明,WPUA膜的附着力和硬度均得到提高,具有较好的疏水性;WPUA热反射涂料的最佳制备配方为固含量30%的WPUA乳液、16%的金红石型钛白粉、2%的石英砂和4%的中空玻璃微珠。WPUA热反射涂料室内外降温效果显著。

透明粉末涂料用氟改性丙烯酸树脂的研究

分析了热固型粉末涂料用树脂,以三氟丙烯酸乙酯(TFEA)作为改性单体,合成了含氟烷基侧基丙烯酸粉末涂料用树脂。利用红外光谱(FT-IR)对树脂进行了表征,对涂膜进行了接触角(CA)、UVB人工加速老化测试,结果表明保光性和耐水性能有比较好的提升。

呋喃树脂-丙烯酸酯聚氨酯互穿网络防腐涂料的研究

呋喃树脂涂料具有优良的防腐蚀性能，但质地较脆，附着性较差。用丙烯酸酯聚氨酯对其改性，形成互穿网络（ＩＰＮ）结构，可提高涂层的柔韧性和附着性，同时保持其优良的防腐蚀性能。文中讨论了ＩＰＮ形成过程中两种交联反应时间的匹配方法和丙烯酸酯聚氨酯用量对涂料性能的影响，并比较了改性前后的涂料性能。

水性双组分聚氨酯涂料性能研究——丙烯酸树脂分散体对涂膜性能的影响

丙烯酸树脂分散体作为羟基组分与亲水改性多异氰酸酯配漆,制备水性双组分聚氨酯涂料,研究了丙烯酸树脂分散体的羟值、酸值、玻璃化转变温度等对涂膜性能的影响;用红外光谱仪表征了固化膜的结构,用扫描电镜观察了固化膜的表面形态。结果表明:涂膜的机械性能较好,但耐化学品性和耐水性较差;羟值在100mgKOH/g时性能较好。

改性纳米SiO_2对高固体分丙烯酸酯聚氨酯涂料性能的影响

通过共混法和原位聚合法制得了KH570改性纳米SiO2/高固体分丙烯酸复合树脂及其聚氨酯涂膜,考察了纳米粒子的分散性及涂膜的力学性能。结果表明:原位聚合法纳米粒子的分散性稍优于共混法。采用共混法制得的涂膜的摆杆硬度、显微硬度、杨氏模量和耐磨性均随着SiO2用量的增加而增大,耐刮伤性在3%纳米SiO2用量时达到最大;而原位聚合法制备的涂膜仅有微硬度和杨氏模量增加,耐磨性基本保持不变,耐刮伤性在1%纳米SiO2用量时达最佳。

航空耐候阻燃水性丙烯酸聚氨酯涂料的制备及应用

[目的]开展水性丙烯酸聚氨酯树脂结构设计和聚合条件的研究,合成出性能优良的氟改性丙烯酸聚氨酯乳液,并以此为主体树脂,开发一款耐候、阻燃的水性涂料。[方法]讨论了树脂和固化剂种类、异氰酸酯基/羟基当量比、颜基比及阻燃剂对涂料性能的影响。[结果]在优化条件下制备的水性丙烯酸聚氨酯涂料具有优良的综合性能,涂膜在1000 h紫外老化试验后的色差为1.2,满足运输类飞机适航标准(CCAR-25)对阻燃的要求,其耐水性、耐油性、耐冲击性及附着力均达到了传统溶剂型涂料的水平。[结论]该涂料可应用于飞机内部涂装。

光-热双重固化MAP-POSS改性水性环氧树脂/聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备与性能

为了使聚氨酯丙烯酸酯(PUA)涂料具有更加优异的性能,本文通过合成二苯基碘鎓盐(DPI·PF6),制备了甲基丙烯酰氧基硅笼(MAP-POSS)改性环氧树脂(ER)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)复合涂料,用二苯基碘鎓盐为光引发剂研究了涂料的光-热混杂固化反应,动态力学和热降解过程。结果表明,涂料有良好的光固化性能,光-热混杂固化可进一步提高材料刚性;紫外光和热固化均可以很好地使体系进行固化成膜反应,并且热固化能提高体系的玻璃化转变温度,使体系的Tg增加50℃左右,当MAP-POSS含量达到12%时,体系的Tg达到最高98.5℃。通过Friedman研究体系的热降解动力学,可以看出在光固化和热固化过程中不同含量的MAP-POSS的加入均随着β的增加Ea明显提高,当MAP-POSS含量达到3%时,Ea值均达到一个高点,但在热固化中,随着反应的进一步进行,在MAP-POSS含量达到12%后,Ea值又继续增加。

一种环氧大豆油基丙烯酸-聚氨酯树脂的制备及性能

新型可再生生物基树脂的开发是实现石油基相关产品的替代及绿色可持续发展的重要手段。文中利用马来酸酐(MA)、甲基四氢苯酐(MTHPA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和环氧大豆油(ESO)为原料,一锅法获得环氧大豆油基丙烯酸树脂(AESO)。在所得树脂中添加一定量的异氰酸酯或HEA半封端的异氰酸酯,得到生物基含量30%以上的环氧大豆油基丙烯酸-聚氨酯树脂。探究了不同异氰酸酯种类及添加量对树脂光固化活性、热稳定性、拉伸性能等的影响。通过动态力学热分析、力学性能及流变黏度等测试分析结果表明,HEA结构的引入可以使聚氨酯光固化膜玻璃化转变温度升至65.3℃,储能模量升至1417.9MPa,拉伸强度最高可达27.4MPa,断裂伸长率可达67.2%,黏度降低至43.4Pa·s。同时发现,上述2种树脂凝胶率达86%以上,均具有碱溶性、优异的耐溶剂性及高光泽度。该方法为环氧大豆油基丙烯酸-聚氨酯树脂的开发提供了新的思路,有助于拓宽其在生物基光固化涂料领域的应用。

水性双组分羟基丙烯酸聚氨酯涂料的研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为单体,使用乳液聚合技术合成了水性羟基丙烯酸乳胶,并利用FT-IR、DSC对其进行了表征。然后使用HDI型异氰酸酯作为固化剂,配制了水性双组分聚氨酯涂料。采用FT-IR、盖尔分率、性能测试等手段,对获得的水性双组分聚氨酯涂层的分子结构、硬度、耐化学品性、固化剂用量、交联密度等进行了分析讨论。结果表明:以自制的水性羟基丙烯酸乳胶配制而成的水性双组分聚氨酯涂料,当使用固化剂比例为n(—NCO)/n(—OH)=1.3时,涂层的交联密度最大,硬度、耐化学品性等表现最佳。另外,施工和养护条件是决定水性双组分聚氨酯涂料固化反应程度和涂层性能优劣的重要因素。

硫酸钡对水性丙烯酸聚氨酯涂料的影响

对比了4种硫酸钡对水性丙烯酸聚氨酯涂料的光泽、贮存稳定性、耐化学品等性能的影响,从原理上分析了硫酸钡效果不同的原因。结果表明,沉淀硫酸钡MECRO对水性丙烯酸聚氨酯涂料的光泽影响最小,并具有优良的耐化学品性,以及稳定的贮存性能。

胺中和剂对水性双组分丙烯酸聚氨酯涂料性能的影响

研究了搭载不同用量胺中和剂的水性羟基丙烯酸涂料,混合异氰酸酯固化剂后,涂料黏度、触变指数、pH值、光泽、耐水性和附着力随时间变化的关系,为胺中和剂在水性丙烯酸聚氨酯涂料中的合理用量提供一定的参考价值。

羟基聚氨酯丙烯酸酯乳液的合成及其在双组分木器涂料中的应用

以聚己二酸新戊二醇酯(PNA1000)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)、正丁醇(BO)和4-丙烯酸羟丁酯(4-HBA)为原料合成端乙烯基封端的聚氨酯预聚体,再以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)为聚合单体,通过预乳化种子乳液聚合法合成了一种羟基聚氨酯丙烯酸酯乳液,研究了封端单体种类、聚氨酯质量分数、羟基含量对乳液稳定性和性能的影响。结果表明,使用BO和4-HBA作为封端单体、聚氨酯质量分数为30%、羟基含量为1.0%(基于固含量),乳液合成稳定且性能优异,用其配制的水性双组分木器涂料,附着力好、抗黏连性好、耐水和耐化学品性优异。

水性纳米SiO_2改性环氧树脂/聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备与热性能研究

制备了水性纳米SiO2改性环氧树脂(ER)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)复合涂料,用二苯基碘鎓盐为光引发剂研究了涂料的光-热混杂固化反应、动态力学和热降解过程。结果表明,涂料有良好的光固化性能,光-热混杂固化可进一步提高材料刚性;加入纳米SiO2可提高材料的Tg,硬度达到4H,但在高温下对材料有催化降解作用。用Friedman法研究了材料的热降解活化能Ea,证明当nano-SiO2含量为4%热降解Ea为45.64kJ/mol,比光固化体系约提高13.60 kJ/mol。在非等温条件下材料降解率不高于15%时Ea随α逐渐升高,之后随温度升高而降低。

丙烯酸硅烷酯柔性自抛光防污涂料制备及性能

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸三异丙基硅酯为单体,制备了丙烯酸硅烷酯基体树脂,将其与韧性树脂(液态聚丁二烯)共同作为成膜共混树脂,并以Cu_(2)O作为主要防污剂组分、吡啶硫酮铜(CuPT)和代森锌(Zineb)为辅助有机防污剂组分,配制了柔性自抛光防污涂料。对丙烯酸硅烷酯基体树脂进行了FTIR表征和玻璃化转变温度(Tg)测定,对成膜共混树脂进行了SEM测试,对柔性自抛光防污涂料进行了柔韧性、附着力、吸水率和防污性能测试。结果表明,丙烯酸硅烷酯基体树脂的Tg=–20.54℃时,具有较好的物理机械性能;韧性树脂可以作为外增塑手段增加丙烯酸硅烷酯基体树脂的柔韧性,当m(丙烯酸硅烷酯基体树脂)∶m(韧性树脂)=7∶3时,成膜共混树脂的相容性最好;柔性自抛光防污涂料柔韧性为1级,在弹性体基材表面附着力达到4.0 MPa;经过60 d测试,吸水率为1.1%~1.2%;浅海浸泡挂板36个月显示出明显的防污效果。

聚氨酯改性丙烯酸树脂的制备及其在涂料印花的应用

为了解决丙烯酸树脂用于涂料印花黏合剂时,力学性能欠佳、耐热黏性差、耐水洗色牢度一般等问题,采用聚氨酯改性的方法制备了高性能PUA水性涂料印花黏合剂,探究了乳化剂配比、亲水扩链剂用量、交联剂用量以及聚氨酯与丙烯酸单体质量比的最佳取值。结果表明,当乳化剂(底釜:预乳化釜)质量比为3:1,DMPA用量为2%,TMP用量为0.5%,PU与PA单体质量比为1:2时,制得的PUA性能最佳,乳液乳白色泛蓝光,稳定无沉淀,粒径小于150 nm;胶膜的吸水率可低至9%,印花成品的耐水洗色牢度为5级,手感滑糯亲肤,与纯PU相近,抗拉性能有明显提高,耐热黏性达到5级。